JP2018113162A - Lightning suppression lightning arrester - Google Patents

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JP2018113162A JP2017002934A JP2017002934A JP2018113162A JP 2018113162 A JP2018113162 A JP 2018113162A JP 2017002934 A JP2017002934 A JP 2017002934A JP 2017002934 A JP2017002934 A JP 2017002934A JP 2018113162 A JP2018113162 A JP 2018113162A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightning suppression lightning arrester arranged so as to be able to effectively protect a whole protected body against a lightning strike by forming a protection region fitting the structure and shape of the protected body to protect against a lightning strike.SOLUTION: A lightning suppression lightning arrester comprises: a charged body 2 formed by a conductive material provided so as to cover a protected body B set on the ground G; an electrically insulative layer 3 for holding the charged body 2 in the state of being electrically insulated from the ground G and the protected body B; a capacitor 4 set on the ground G, and arranged so as to be able to store an electric charge by an electrostatic capacitance between the ground and itself; and a conductor 5 for electrically connecting between the charged body 2 and a second electrode body 4b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、落雷を抑制することで、雷害から建築物や設備機器等の被保護体を保護するための落雷抑制型避雷装置に関するものである。   The present invention relates to a lightning-suppressing lightning arrester for protecting a protected body such as a building or equipment from lightning damage by suppressing lightning.

落雷は大気中で起こる放電現象であり、雷放電には雲内放電、雲間放電、雲―大地間放電等がある。雷放電で大きな被害を出すのは雲―大地間放電(以下落雷)である。落雷は雷雲(雲底)と大地または大地等に建設された構造物との間の電界強度が非常に大きくなり、その電荷が飽和状態となって大気の絶縁を破壊したときに発生する現象である。   Lightning strikes are discharge phenomena that occur in the atmosphere. Lightning discharges include in-cloud discharges, inter-cloud discharges, and cloud-ground discharges. It is the cloud-to-ground discharge (hereinafter referred to as lightning strike) that causes significant damage from lightning discharge. A lightning strike is a phenomenon that occurs when the electric field strength between a thundercloud (cloud bottom) and a structure constructed on the earth or ground becomes very large, and its charge is saturated to break the insulation of the atmosphere. is there.

落雷の現象を詳細に観察すると、夏季に起こる一般的な落雷(夏季雷)の場合、雷雲が成熟すると雷雲からステップトリーダが大気の放電しやすいところを選びながら大地に近づいてくる。
ステップトリーダが大地とある程度の距離になると大地または建築物(避雷針)、木などからステップトリーダに向かって、微弱電流の上向きストリーマ(お迎え放電)が伸びてくる。
このストリーマとステップトリーダが結合すると、その経路を通って、雷雲と大地間に大電流(帰還電流)が流れる。
これが落雷現象である。
When lightning phenomena are observed in detail, in the case of a general lightning (summer lightning) that occurs in the summer, when the thundercloud matures, the steppedore approaches the ground from the thundercloud, selecting where it is likely to discharge air.
When the stepreader is at a certain distance from the ground, a weak current upward streamer (greeting discharge) extends from the ground, a building (lightning rod), a tree, or the like toward the stepreader.
When this streamer and steppeda are coupled, a large current (feedback current) flows between the thundercloud and the ground through the path.
This is a lightning phenomenon.

このような落雷現象に対し、従来の雷保護概念では、落雷は防止できないものとの観点から、落雷を突針型避雷針(フランクリンロッド)に受けて大地に流す方式が大半であった。   In view of such a lightning phenomenon, most conventional lightning protection concepts have received a lightning strike to a ground with a needle-type lightning rod (Franklin rod) from the viewpoint that lightning cannot be prevented.

これに対し、本発明者等は、落雷の発生を極力抑制することによって被保護体を保護すべく、特許文献1に示される落雷抑制型避雷装置を提案した。   On the other hand, the present inventors have proposed a lightning suppression type lightning arrester shown in Patent Document 1 in order to protect the protected object by suppressing the occurrence of lightning as much as possible.

この落雷抑制型避雷装置は、絶縁体を挟んで配置される上部電極体及び下部電極体を有し、下部電極体のみを接地して構成したものである。   This lightning-suppressing type lightning arrester has an upper electrode body and a lower electrode body arranged with an insulator interposed therebetween, and is configured by grounding only the lower electrode body.

そして、たとえばマイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷(プラス電荷)が大地の表面に分布し、接地されている下部電極体にもプラス電荷が集まる。   For example, when a thundercloud in which negative charges are distributed at the cloud bottom approaches, charges opposite to the thunderclouds (plus charges) are distributed on the surface of the ground, and positive charges are also collected on the grounded lower electrode body.

すると、絶縁体を介して配置されている上部電極体は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びることとなる。   Then, the upper electrode body disposed via the insulator is negatively charged by the action of the capacitor.

この作用により、避雷装置とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくして落雷の発生を抑制するようにしている。   This action makes it difficult to generate upward streamers in the lightning arrester and its surroundings and suppresses the occurrence of lightning strikes.

特許第5839331号公報Japanese Patent No. 5839331

前述した本発明者等による先の提案によって、避雷装置を中心とした円状の保護領域において落雷を抑制できるようになった。   By the above-mentioned proposal by the present inventors as described above, lightning can be suppressed in a circular protection area centering on the lightning arrester.

しかしながら、落雷から保護する被保護体の構造や形状等は一定ではなく、前述した保護領域内に収まらない被保護体もある。   However, the structure, shape, and the like of the object to be protected from lightning strikes are not constant, and there are some objects to be protected that do not fall within the above-described protected area.

本発明は、前述した先の提案において残されている問題点を解決せんとしてなされたもので、落雷から保護する被保護体の構造や形状に合わせた保護領域を形成し、被保護体全体を、落雷から効果的に保護することの可能な落雷抑制型避雷装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made as a solution to the problems remaining in the previous proposal described above, and forms a protection region in accordance with the structure and shape of the object to be protected from lightning strikes, and the entire object to be protected is formed. An object of the present invention is to provide a lightning suppression type lightning arrester capable of effectively protecting against lightning.

本発明の第1の発明に係わる落雷抑制型避雷装置は、前述した知見に基づいてなされたもので、地面に設置された被保護体を覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体と、この帯電体を前記地面および前記被保護体に対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層と、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記帯電体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とによって構成されていることを特徴としている。   The lightning-suppressing type lightning arrester according to the first invention of the present invention is based on the above-described knowledge, and is a charged body formed of a conductive material provided to cover a protected object installed on the ground. An electrically insulating layer that keeps the charged body electrically insulated from the ground and the object to be protected; a first electrode body that is installed on the ground and electrically connected to the ground; A capacitor composed of a second electrode body opposed to the electrode body through an electrical insulating layer and storing electric charge between the first electrode body by electrostatic capacity, the charged body and the second electrode body, It is characterized by being comprised by the conductor which electrically connects.

このような構成とすることにより、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷(プラス電荷)が大地の表面に分布し、前記キャパシタの、大地に接地された前記第1電極体にもプラス電荷が集まる。   With such a configuration, when a thundercloud in which a negative charge is distributed at the bottom of the cloud approaches, the opposite charge (plus charge) is distributed on the surface of the ground, and the capacitor is grounded to the ground. A positive charge also collects in one electrode body.

すると、前記第1電極体に前記電気絶縁層を介して対峙されている前記第2電極体が、キャパシタの作用によりマイナス電荷を帯びる。
また、前記第2電極体に前記導電体によって電気的に接続されている前記帯電体もマイナス電荷を帯びる。
Then, the second electrode body opposed to the first electrode body through the electrical insulating layer is negatively charged by the action of the capacitor.
The charged body electrically connected to the second electrode body by the conductor also has a negative charge.

ここで、前記帯電体が、前記被保護体を覆って設けられているとともに、この被保護体に対し前記電気絶縁層を介して電気的に絶縁されていることにより、前記被保護体全体がマイナス電荷で包み込まれる。
したがって、前記被保護体周りからの上向きストリーマの発生が起こりにくくなり、前記被保護体への落雷が抑制される。
Here, the charged body is provided so as to cover the protected body, and is electrically insulated from the protected body via the electrical insulating layer, whereby the entire protected body is Wrapped in negative charge.
Therefore, upward streamers from around the protected body are less likely to occur, and lightning strikes on the protected body are suppressed.

そして、前記帯電体は、前記被保護体に合わせて設置することが可能であり、これによって、前記被保護体の大きさや形状若しくは構造に左右されることなく、この被保護体への落雷を効果的に抑制することができる。   The charged body can be installed in accordance with the object to be protected, thereby preventing a lightning strike to the object to be protected without being influenced by the size, shape or structure of the object to be protected. It can be effectively suppressed.

前記キャパシタは複数設けることが可能であり、このような構成とすることにより、たとえば、前記被保護体が大きく、落雷を抑制するために大きな電荷量のマイナス電荷が必要である場合に容易に対応することができる。   It is possible to provide a plurality of capacitors. With this configuration, for example, when the object to be protected is large and a large amount of negative charge is required to suppress a lightning strike, it can be easily handled. can do.

また、前記複数のキャパシタを、静電容量の大きい第1のキャパシタと、静電容量の小さい第2のキャパシタとによって構成することができる。   Further, the plurality of capacitors can be constituted by a first capacitor having a large capacitance and a second capacitor having a small capacitance.

このような構成とすることにより、想定を超えるようなエネルギーの雷が発生し、この雷が前記帯電体に落雷した場合、その雷撃を前記静電容量の小さい第2のキャパシタの両電極体間を経て大地へ流すことができる。   By adopting such a configuration, when a lightning with an energy exceeding an assumption occurs, and when this lightning strikes the charged body, the lightning strike is caused between the electrode bodies of the second capacitor having a small electrostatic capacity. It can flow to the ground via.

これによって、雷撃が前記被保護体へ作用することを防止し、その損傷を防止することができる。   As a result, it is possible to prevent lightning strikes from acting on the protected object and to prevent damage thereof.

そして、記複数のキャパシタは、前記帯電体に直列若しくは並列に接続される。   The plurality of capacitors are connected to the charged body in series or in parallel.

本発明の第2の発明に係わる落雷抑制型避雷装置は、たとえば、中波ラジオの送信用アンテナのように、地面と電気的に絶縁され、かつ、50mないし100mの高さで設置される被保護体に用いられるものである。   A lightning suppression type lightning arrester according to a second aspect of the present invention is an object that is electrically insulated from the ground and installed at a height of 50 to 100 m, such as a transmission antenna for a medium wave radio. It is used for a protector.

このような被保護体の避雷を行なうために、地面に、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタを設置し、このキャパシタの前記第2電極を前述した被保護体に導電体によって電気的に接続した構成としている。   In order to perform lightning protection of such an object to be protected, the first electrode body electrically connected to the ground is opposed to the first electrode body via an electric insulating layer, and the first electrode body is opposed to the first electrode body. A capacitor composed of a second electrode body that stores electric charge due to capacitance is placed between one electrode body and the second electrode of the capacitor is electrically connected to the above-mentioned protected body by a conductor. Yes.

このような構成とすることにより、地面と絶縁状態にある被保護体に対して、前記キャパシタの静電容量を適宜設定することにより、前記被保護体の大きさに応じた、避雷に必要とされる量のマイナス電荷を、前記被保護体に与えることができる。   By adopting such a configuration, it is necessary for lightning protection according to the size of the protected body by appropriately setting the capacitance of the capacitor with respect to the protected body that is insulated from the ground. A given amount of negative charge can be applied to the protected object.

本発明の落雷抑制型避雷装置によれば、被保護体の形状や構造等に起因して、必要とする保護領域が大きくなった場合にあっても、その保護領域を十分に確保して、被保護体からの上向きストリーマの発生を効果的に抑制し、これによって、落雷抑制効果を高めることができる。   According to the lightning suppression type lightning arrester of the present invention, due to the shape and structure of the object to be protected, even when the required protection area becomes large, sufficiently secure the protection area, Generation of upward streamers from the protected body can be effectively suppressed, and thereby the lightning strike suppression effect can be enhanced.

第1発明の第1の実施形態の概略を示す斜視図である。It is a perspective view showing an outline of a 1st embodiment of the 1st invention. 第1発明の第1の実施形態を示すもので、キャパシタの一例を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view illustrating an example of a capacitor according to a first embodiment of the first invention. FIG. 第1発明における上向きストリーマの発生抑制作用を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the generation | occurrence | production suppression effect | action of the upward streamer in 1st invention. 第1発明の第2の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 2nd Embodiment of 1st invention. 第1発明の第3の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 3rd Embodiment of 1st invention. 第2発明の第1の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 1st Embodiment of 2nd invention.

以下、第1発明の第1の実施形態について、図1ないし図3を参照して説明する。
図1において、符号1は本実施形態に係わる落雷抑制型避雷装置(以下、避雷装置と略称する)を示す。
Hereinafter, a first embodiment of the first invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, the code | symbol 1 shows the lightning suppression type lightning arrester (henceforth a lightning arrester) concerning this embodiment.

本実施形態の避雷装置1は、地面Gに設置された被保護体Bを覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体2と、この帯電体2を前記地面Gおよび前記被保護体Bに対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層3と、図2に詳述するように、前記地面Gに設置され、この地面Gに電気的に接続された第1電極体4aと、この第1電極体4aに対して電気絶縁層Cを介して対峙され、前記第1電極体4aとの間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体4bとからなるキャパシタ4と、前記帯電体2と前記第2電極体4bとを電気的に接続する導電体5とによって構成されている。   The lightning arrester 1 of this embodiment includes a charged body 2 formed of a conductive material provided to cover a protected body B installed on the ground G, and the charged body 2 as the ground G and the protected body B. An electric insulation layer 3 that is kept in an electrically insulated state, a first electrode body 4a that is installed on the ground G and is electrically connected to the ground G, as will be described in detail in FIG. A capacitor 4 comprising a second electrode body 4b opposed to the one electrode body 4a through an electrical insulating layer C and storing electric charge between the first electrode body 4a and the first electrode body 4a; And a conductor 5 that electrically connects the second electrode body 4b.

本実施形態においては、前記被保護体Bとして建築物を示しており、前記帯電体2は、この被保護体Bの上面および側面の全面を覆うように設けられている。   In the present embodiment, a building is shown as the protected body B, and the charged body 2 is provided so as to cover the entire upper surface and side surfaces of the protected body B.

前記帯電体2は、本実施形態ではメッシュ状に形成されており、そのメッシュ幅が保護レベルに応じて設定され、たとえば、前記保護レベルが4段階に設定され、保護レベルの低い方から、メッシュ幅の最大値が、5m、10m、15m、20mに設定されている。
また、前記帯電体2は、前記被保護体B周りに全面に亘って所定間隔を形成するようにその形状が設定されている。
In the present embodiment, the charged body 2 is formed in a mesh shape, and the mesh width is set according to the protection level. For example, the protection level is set in four stages, and the mesh from the lower protection level is set. The maximum value of the width is set to 5 m, 10 m, 15 m, and 20 m.
Further, the shape of the charged body 2 is set so as to form a predetermined interval around the entire surface of the protected body B.

そして、前記電気絶縁層3は、前記帯電体2と前記被保護体Bとの間に形成される空気層3aと、前記地面Gに、前記被保護体Bを取り巻くようにして敷設され、電気絶縁性材料によって形成された支持基礎3bとによって構成されており、この支持基礎3bによって、前記帯電体2が前記地面Gに対して電気絶縁状態で支持されている。   The electrical insulation layer 3 is laid on the ground G so as to surround the body B to be protected, and the air layer 3a formed between the charged body 2 and the body B to be protected. The support body 3b is made of an insulating material. The support body 3b supports the charged body 2 in an electrically insulated state with respect to the ground G.

前記キャパシタ4は、本実施形態においては、図2に示すように、中空の真球形状に形成された前記第2電極体4bと、この第2電極体4b内に、この第2電極体4bの内面との間に全面に亘って所定間隔をおくように配置された球形形状の前記第1電極体4aとを備えている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the capacitor 4 includes the second electrode body 4b formed in a hollow true spherical shape, and the second electrode body 4b in the second electrode body 4b. The first electrode body 4a having a spherical shape is disposed between the inner surface of the first electrode body 4a and the inner surface of the first electrode body 4a.

前記第1電極体4aの下部には、ナット6が一体に取り付けられており、このナット6に後述する支持ロッド7の先端が螺合させられている。
この支持ロッド7にはロックナット8が螺着されており、このロックナット8が前記ナット6に圧着されることにより、前記支持ロッド7と前記第1電極体4aとの固定がなされている。
A nut 6 is integrally attached to a lower portion of the first electrode body 4a, and a tip of a support rod 7 described later is screwed to the nut 6.
A lock nut 8 is screwed to the support rod 7, and the lock rod 8 is pressure-bonded to the nut 6, whereby the support rod 7 and the first electrode body 4 a are fixed.

前記第2電極体4bは、上下に2分割されて、前記第1電極体4aを包みこむようにして突き合わされて一体化されてている。   The second electrode body 4b is divided into two parts in the vertical direction and is abutted and integrated so as to wrap around the first electrode body 4a.

前記第2電極構成体4bの下部中央には、その内外部を連通する貫通孔Aが形成され、この貫通孔A内に、前記第1電極体4aに電気的に接続された前記支持ロッド7が挿通されており、この支持ロッド7を介して前記第1電極体4aが接地されるようになっている。   A through hole A that communicates the inside and outside of the second electrode structure 4b is formed in the lower center of the second electrode structure 4b, and the support rod 7 that is electrically connected to the first electrode body 4a is formed in the through hole A. Is inserted, and the first electrode body 4 a is grounded through the support rod 7.

これらの第1電極体4aと第2電極体4bとを電気的に絶縁するための前記電気絶縁層Cは、電気絶縁性材料によって形成されているとともに、前記第1電極体4aと前記第2電極体4bとの隙間、および、前記第2電極体4bと前記支持ロッド7との隙間を埋めるように設けられている。   The electrical insulation layer C for electrically insulating the first electrode body 4a and the second electrode body 4b is formed of an electrically insulating material, and the first electrode body 4a and the second electrode body 2 are formed. The gap between the electrode body 4b and the gap between the second electrode body 4b and the support rod 7 are provided.

また、前記第2電極体4bの上部には、前記導電体5の一端部を電気的に導通状態で止着するための止着部材9が一体に設けられている。   Further, a fastening member 9 for fastening one end of the conductor 5 in an electrically conductive state is integrally provided on the upper portion of the second electrode body 4b.

本実施形態においては、前記支持基礎3bを、前記被保護体Bを取り囲むようにして敷設し、この支持基礎3b上に前記帯電体2を建て込み、また、前記支持基礎3bから離間した位置に、前記キャパシタ4を、その支持ロッド7を用いて前記地面Gに設置し、さらに、前記キャパシタ4の第2電極体4bと前記帯電体2とを前記導電体5によって電気的に接続することによって避雷装置1を構築する。   In the present embodiment, the support base 3b is laid so as to surround the protected body B, the charged body 2 is built on the support base 3b, and is spaced from the support base 3b. The capacitor 4 is installed on the ground G using the support rod 7, and the second electrode body 4 b of the capacitor 4 and the charged body 2 are electrically connected by the conductor 5. A lightning arrester 1 is constructed.

このように構築された本実施形態の避雷装置1による落雷抑制機能について説明する。   The lightning strike suppression function by the lightning arrester 1 of this embodiment constructed in this way will be described.

図3に示すように、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲Dが近づくと、それとは逆の電荷(プラス電荷)が地面Gの表面に分布し、この地面Gに前記支持ロッド7を介して接地されている前記第1電極体4aにも、図2に示すように、プラス電荷が集まる。   As shown in FIG. 3, when a thundercloud D in which a negative charge is distributed on the cloud bottom approaches, a charge opposite to that (positive charge) is distributed on the surface of the ground G, and the ground rod G is supported via the support rod 7. As shown in FIG. 2, positive charges are also collected on the first electrode body 4 a that is grounded.

一方、前記第1電極体4aに前記電気絶縁層Cを介して対峙されている前記第2電極体4bはコンデンサの作用で、図2および図3に示すように、マイナス電荷を帯びる。   On the other hand, the second electrode body 4b opposed to the first electrode body 4a through the electrical insulating layer C is negatively charged as shown in FIGS.

さらに、前記第2電極体4bに前記導電体5を介して電気的に接続されている前記帯電体2も全体的にマイナス電荷を帯びる。   Further, the charging body 2 electrically connected to the second electrode body 4b through the conductor 5 also has a negative charge as a whole.

したがって、前記帯電体2によって前記被保護体Bの全面に亘って落雷に対する保護領域が形成され、この保護領域Bのマイナス電荷によって、前記被保護体Bとその周辺における上向きストリーマの発生が起こりにくくなり、落雷の発生が抑制される。   Therefore, a protection region against lightning strike is formed over the entire surface of the protected body B by the charged body 2, and the negative charge of the protective region B hardly causes an upward streamer in the protected body B and its surroundings. Thus, the occurrence of lightning is suppressed.

ここで、前記キャパシタ4の容量、すなわちこのキャパシタ4によって蓄えられるマイナス電荷の電荷量は限られており、前記帯電体2に、前述した避雷作用を生じさせるために必要なマイナス電荷を帯びさせるには不十分である場合がある。   Here, the capacity of the capacitor 4, that is, the amount of negative charge stored by the capacitor 4, is limited, and the charged body 2 is charged with the negative charge necessary for causing the above-described lightning protection. May be inadequate.

このような事態が危惧される場合には、前記帯電体2に接続する前記キャパシタ4を増やすことによって対処可能である。   If such a situation is a concern, it can be dealt with by increasing the number of capacitors 4 connected to the charged body 2.

図4は、第1発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、前記被保護体Bの外部に電気絶縁性材料に形成された支持体10を設け、この支持体10を介して、前記帯電体2を前記被保護体Bに建て込むようにしている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the first invention.
In the present embodiment, a support body 10 formed of an electrically insulating material is provided outside the protected body B, and the charged body 2 is built into the protected body B via the support body 10. .

そして、前記支持体10は、前記被保護体Bと前記帯電体2との間隔を規制するとともに、前記帯電体2を前記地面Gから所定距離持ち上げた状態に保持して、この帯電体2と地面Gとを電気的に絶縁している。
したがって、前記支持体10が、前記帯電体2と前記被保護体Bおよび前記地面Gとを電気的に絶縁する前記電気絶縁層3を構成している。
The support 10 regulates the distance between the protected body B and the charged body 2 and holds the charged body 2 in a state where it is lifted from the ground G by a predetermined distance. It is electrically insulated from the ground G.
Therefore, the support 10 constitutes the electrical insulating layer 3 that electrically insulates the charged body 2 from the protected body B and the ground G.

このような構成とすることにより、前記被保護体Bを構築する際に、その構築工程に前記電気絶縁層3の設置工程を組み込むことができる。
これによって避雷装置1の設置作業を簡便なものとすることができる。
By setting it as such a structure, when building the said to-be-protected body B, the installation process of the said electric-insulation layer 3 can be incorporated in the construction process.
Thereby, the installation work of the lightning arrester 1 can be simplified.

また、前記帯電体2を前記地面Gから浮かして設置することにより、前記地面Gの空きスペースを広げることができる。   In addition, by installing the charged body 2 so as to float from the ground G, an empty space on the ground G can be expanded.

図5は、第1発明の第3の実施形態を示す。
本実施形態では、前述した各実施形態において示した前記キャパシタ4を第1のキャパシタとし、このキャパシタ4よりも静電容量の大きなキャパシタ11を第2のキャパシタとして追加した構成としている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the first invention.
In the present embodiment, the capacitor 4 shown in each of the above-described embodiments is a first capacitor, and a capacitor 11 having a larger capacitance than the capacitor 4 is added as a second capacitor.

前記キャパシタ11は、本実施形態においては、所定間隔をおいて対峙され広い面積を有する2枚の平板状の電極体を用い、その一枚を前記地面Gに電気的に導通させた状態で設置して第1電極体12とし、他の一枚を、前記第1電極体12に、碍子等の電気絶縁性のスペーサー13を介して連結して第2電極14とすることによって構成されている。   In the present embodiment, the capacitor 11 is installed in a state where two flat electrode bodies facing each other at a predetermined interval and having a large area are electrically connected to the ground G. Thus, the first electrode body 12 is formed, and the other one is connected to the first electrode body 12 via an electrically insulating spacer 13 such as an insulator to form the second electrode 14. .

そして、第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4と第2のキャパシタとしてのキャパシタ11は、図5に示すように、前記第2のキャパシタとしてのキャパシタ11を第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4を介して前記帯電体2に接続する直列接続と、あるいは、第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4と第2のキャパシタとしてのキャパシタ11を個別に前記帯電体2に接続する並列接続とすることができる。   As shown in FIG. 5, the capacitor 4 as the first capacitor and the capacitor 11 as the second capacitor are connected to the capacitor 11 as the second capacitor via the capacitor 4 as the first capacitor. Thus, a serial connection connected to the charging body 2 or a parallel connection in which the capacitor 4 as the first capacitor and the capacitor 11 as the second capacitor are individually connected to the charging body 2 can be used.

このような構成とすることにより、前記第2のキャパシタとしてのキャパシタ11の容量を、前記第1電極体12と前記第2電極体14の形状変更によって容易に変更することができる。   With this configuration, the capacitance of the capacitor 11 as the second capacitor can be easily changed by changing the shapes of the first electrode body 12 and the second electrode body 14.

これによって、前記帯電体2の大きさや落雷からの保護レベルに合わせた容量のマイナス電荷を発生させることができる。   As a result, it is possible to generate a negative charge having a capacity in accordance with the size of the charged body 2 and the level of protection from lightning.

また、仮に、想定以上のエネルギーの雷撃が発生して前記帯電体2に落雷した場合にあっては、容量の小さい前記キャパシタ4が短絡することにより、前記雷のエネルギーを大地に流して、前記被保護体Bの損傷を防止することができる。   In addition, if a lightning strike with an energy higher than expected occurs and a lightning strikes the charged body 2, the capacitor 4 having a small capacity is short-circuited to cause the lightning energy to flow to the ground. Damage to the protected body B can be prevented.

図6は、第2発明の一実施形態を示す。
なお、以下の説明中、前述した第1発明において示した構成部材と共通する部分については、同一名称および同一符号を用いて説明を簡略化する。
FIG. 6 shows an embodiment of the second invention.
In the following description, parts common to the constituent members shown in the first invention described above will be simplified by using the same names and reference numerals.

図6において符号20は、本実施形態に係わる避雷装置を示し、地面に電気絶縁状態で設置された被保護体21への落雷を抑制するための落雷抑制型避雷装置20である。   In FIG. 6, reference numeral 20 denotes a lightning arrester according to the present embodiment, which is a lightning suppression lightning arrester 20 for suppressing lightning strikes on the protected object 21 installed on the ground in an electrically insulated state.

前記被保護体21は、たとえば、中波ラジオの送信アンテナであって、前記地面Gに構築された支持構造物22に、電気絶縁体23を介して支持された長尺なポールである。   The protected body 21 is, for example, a medium-wave radio transmission antenna, and is a long pole supported on a support structure 22 constructed on the ground G via an electrical insulator 23.

そして、前記被保護体21は前記電気絶縁体23によって前記地面Gに対して電気的に絶縁された状態となされ、その途中に前記導電体5の一端部が電気的に導通状態で固定されるコネクター24が設けられている。   And the said to-be-protected body 21 will be in the state electrically insulated with respect to the said ground G by the said electrical insulator 23, and the one end part of the said conductor 5 is fixed in the electrical conduction state in the middle A connector 24 is provided.

そして、前記コネクター24に一端部が固定された前記導電体5の他端部は、別途前記地面Gに設置されている2種類のキャパシタ4・11のそれぞれの第2電極体4b・14に電気的に接続されている。   The other end of the conductor 5 having one end fixed to the connector 24 is electrically connected to the second electrode bodies 4b and 14 of the two types of capacitors 4 and 11 separately installed on the ground G. Connected.

このように構成された本実施形態の避雷装置20においては、雷雲Dが近づき前記地面Gがプラス電荷を帯びると、前記両キャパシタ4・11の前記第2電極体4b・14、および、これらの第2電極体4b・11に電気的に接続されている前記被保護体21にマイナス電荷が溜まる。   In the lightning arrester 20 of the present embodiment configured as described above, when the thundercloud D approaches and the ground G has a positive charge, the second electrode bodies 4b and 14 of the capacitors 4 and 11 and these Negative charges are accumulated in the protected body 21 electrically connected to the second electrode bodies 4b and 11.

したがって、前記被保護体21がその全長に亙ってマイナス電荷によって覆われ、これによって、前記被保護体21への落雷が抑制されるとともに、前述した第1発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, the object to be protected 21 is covered with a negative charge over the entire length thereof, thereby preventing lightning strikes to the object to be protected 21 and obtaining the same effect as the first invention described above. Can do.

なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。   The various shapes, dimensions, and the like of the constituent members shown in the embodiments are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like.

たとえば、前記帯電体2の構成は任意に変更可能であり、前記キャパシタ4・11の構成も適宜変更可能である。   For example, the configuration of the charged body 2 can be arbitrarily changed, and the configurations of the capacitors 4 and 11 can be appropriately changed.

また、容量の異なる前記キャパシタ4・11の単独での複数使用、組み合わせ使用、あるいは、使用個数等も適宜選択可能である。   In addition, it is possible to appropriately select a plurality of capacitors 4 and 11 having different capacities, a single use, a combination use, or a use number.

1 (落雷抑制型)避雷装置
2 帯電体
3 電気絶縁層
3a 空気層
3b 支持基礎
4 (第1の)キャパシタ
4a 第1電極体
4b 第2電極体
5 導電体
6 ナット
7 支持ロッド
8 ロックナット
9 止着部材
10 支持体
11 (第2の)キャパシタ
12 第1電極体
13 スペーサー
14 第2電極体
20 避雷装置
21 被保護体
22 支持構造物
23 電気絶縁体
24 コネクター
A 貫通孔
B 被保護体
C 電気絶縁層
D 雷雲
G 地面

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (Lightning strike suppression type) Lightning arrester 2 Charger 3 Electrical insulation layer 3a Air layer 3b Support base 4 (First) capacitor 4a First electrode body 4b Second electrode body 5 Conductor 6 Nut 7 Support rod 8 Lock nut 9 Fastening member 10 Support body 11 (second) capacitor 12 First electrode body 13 Spacer 14 Second electrode body 20 Lightning arrester 21 Protected body 22 Support structure 23 Electrical insulator 24 Connector A Through hole B Protected body C Electrical insulation layer D Thundercloud G Ground

したがって、前記帯電体2によって前記被保護体Bの全面に亘って落雷に対する保護領域が形成され、この保護領域のマイナス電荷によって、前記被保護体Bとその周辺における上向きストリーマの発生が起こりにくくなり、落雷の発生が抑制される。 Therefore, the protection area against lightning strike on the entire surface of the object to be protected B by the charging member 2 is formed by negative charge of the protection area, the less likely occurrence of an upward streamer in and around the protected object B occurs Thus, the occurrence of lightning is suppressed.

Claims (10)

地面に設置された被保護体を覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体と、この帯電体を前記地面および前記被保護体に対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層と、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記帯電体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とによって構成されていることを特徴とする落雷抑制型避雷装置。   A charged body formed of a conductive material provided to cover a protected body installed on the ground, an electrical insulating layer that holds the charged body in an electrically insulated state with respect to the ground and the protected body, and A first electrode body, which is installed on the ground and electrically connected to the ground, is opposed to the first electrode body through an electrical insulating layer, and is electrostatically connected to the first electrode body. A lightning-suppressing lightning arrester comprising a capacitor composed of a second electrode body that stores electric charge, and a conductor that electrically connects the charged body and the second electrode body. 前記キャパシタが複数設けられていることを特徴とする請求項1に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning-suppressing type lightning arrester according to claim 1, wherein a plurality of the capacitors are provided. 前記複数のキャパシタが、静電容量の小さい第1のキャパシタと、静電容量の大きい第2のキャパシタとによって構成されていることを特徴とする請求項2に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning strike suppression lightning arrester according to claim 2, wherein the plurality of capacitors are configured by a first capacitor having a small capacitance and a second capacitor having a large capacitance. 前記複数のキャパシタが、前記帯電体に直列に接続されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning strike suppression lightning arrester according to claim 2 or 3, wherein the plurality of capacitors are connected in series to the charged body. 前記複数のキャパシタが、前記帯電体に並列に接続されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning strike suppression lightning arrester according to claim 2 or 3, wherein the plurality of capacitors are connected in parallel to the charged body. 地面に電気絶縁状態で設置された被保護体への落雷を抑制するための落雷抑制型避雷装置であって、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記被保護体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とによって構成されていることを特徴とする落雷抑制型避雷装置。   A lightning suppression type lightning arrester for suppressing lightning strike to a protected object installed in an electrically insulated state on the ground, the first electrode body installed on the ground and electrically connected to the ground, A capacitor comprising a second electrode body opposed to the first electrode body via an electrical insulating layer and storing electric charge between the first electrode body by electrostatic capacity, the protected body and the first body A lightning-suppressing type lightning arrester comprising a conductor that electrically connects two electrode bodies. 前記キャパシタが複数設けられていることを特徴とする請求項6に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning-suppressing type lightning arrester according to claim 6, wherein a plurality of the capacitors are provided. 前記複数のキャパシタが、静電容量の小さい第1のキャパシタと、静電容量の大きい第2のキャパシタとによって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning strike suppression type lightning arrester according to claim 7, wherein the plurality of capacitors are configured by a first capacitor having a small capacitance and a second capacitor having a large capacitance. 前記複数のキャパシタが、前記被保護体に直列に接続されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の落雷抑制型避雷装置。   9. The lightning-suppressing type lightning arrester according to claim 7 or 8, wherein the plurality of capacitors are connected in series to the object to be protected. 前記複数のキャパシタが、前記被保護体に並列に接続されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の落雷抑制型避雷装置。

9. The lightning-suppressing lightning arrester according to claim 7 or 8, wherein the plurality of capacitors are connected in parallel to the object to be protected.

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017128905B4 (en) * 2017-09-19 2021-12-30 Dehn Se + Co Kg Procedure for the design of lightning protection systems for external lightning protection of buildings and systems
JP6856248B2 (en) 2017-10-31 2021-04-07 株式会社落雷抑制システムズ Lightning strike suppression type lightning rod
CO2022006162A1 (en) * 2022-05-11 2022-06-21 Ground Lightning S A S Shielding device for electrical charges

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3088727U (en) * 2002-03-20 2002-09-27 均 石川 A lightning arrester charged with a charge of the same polarity as the lightning charge

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5839331B2 (en) 1977-04-08 1983-08-29 工業技術院長 Request selection method
FR2575871B1 (en) * 1985-01-09 1987-03-20 Centre Nat Rech Scient AIR TERMINAL WITH INTERMITTENT IMPULSE CROWN DISCHARGE
MY100406A (en) * 1985-12-19 1990-09-29 Erico Lightning Tech Pty Ltd Lightning conductor
CN2127227Y (en) 1991-10-22 1993-02-17 王东生 Thunder eliminating device
US6069314A (en) * 1997-05-16 2000-05-30 Varela; Manuel Domingo Emitter of ions for a lightning rod with a parabolic reflector
JP2962353B2 (en) * 1997-06-12 1999-10-12 日本電気株式会社 Radio equipment breakage prevention device by lightning surge induction
JP4103259B2 (en) * 1999-07-12 2008-06-18 日立電線株式会社 Lightning protection lead and lightning protection system
JP2002271964A (en) * 2001-03-13 2002-09-20 Kansai Tech Corp Arrester structure of building
US7265961B2 (en) * 2003-07-01 2007-09-04 Erico International Corporation Lightning protection device and method
CN100456400C (en) * 2004-03-23 2009-01-28 庄洪春 Condenser arrester ball apparatus
KR100787576B1 (en) * 2007-01-12 2007-12-21 정용기 Lightning arrester
JP5780552B2 (en) * 2012-03-21 2015-09-16 株式会社落雷抑制システムズ Lightning suppression type lightning arrester
JP5876845B2 (en) * 2013-03-13 2016-03-02 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Grounding device
ES2537275B1 (en) * 2015-03-24 2016-02-12 Dinnteco International, S.L. Balancing device for variable electric fields
JP5874992B1 (en) * 2015-05-18 2016-03-02 株式会社落雷抑制システムズ Wind turbine blade
CN204651679U (en) * 2015-06-18 2015-09-16 王昆生 Passive compound strong ionization discharge plasma refuses thunder device
CN205790941U (en) * 2015-12-23 2016-12-07 国网福建省电力有限公司 A kind of lightning arrester

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3088727U (en) * 2002-03-20 2002-09-27 均 石川 A lightning arrester charged with a charge of the same polarity as the lightning charge

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